Einfluss von verarbeitungsbedingter Verformung auf die magnetischen Eigenschaften von FeSi-Elektroblech

FeSi-Elektroblech entspricht dem Effizienzstellhebel der E-Maschine. Stator als auch Rotor werden daraus axial segmentiert aufgebaut. Aufgabe des Elektroblechs besteht darin, den magnetischen Fluss im Stator zu führen.
Die Verarbeitung von Elektroblech entlang des Fertigungsprozesses bis zur E-Maschine sorgt für eine Degradation der magnetischen Eigenschaften. Der zentrale Punkt der Arbeit lag darin, diese auftretende magnetische Degradation anhand ausgewählter Fertigungsschritte zu identifizieren, experimentell zu quantifizieren und den materialphysikalisch ursächlichen Wirkzusammenhang zu beleuchten. Hierfür wurde das Scherschneiden, eine Glühbehandlung sowie das als Querpressverband ausgeführte Einhausen des Statorblechpakets als entscheidend ausgemacht. Mit der eingesetzten Blechgüte können Stator und Rotor eigenschaftsoptimiert aufgebaut werden. Im Rahmen der Arbeit fanden umfängliche mikrostrukturelle als auch magnetische Untersuchungen auf Proben- und Bauteilebene statt. Damit wurde der Einfluss der plastisch verformten Stanzkanten in Abhängigkeit der Schneidparameter charakterisiert und die Erkenntnisse in ein lokales Kantenmodell überführt. Mithilfe von Glühversuchen konnte eine geeignete, verformungsabbauende, Glühbehandlung identifiziert werden. Weiter wurde der magnetische Effekt mechanischer Druckspannungen untersucht und in ein Modell überführt, um den Einfluss des Statorgehäuses auf das Blechpaket abzubilden.
Insbesondere aufgrund der chronologischen Abfolge der Untersuchungen entlang des Fertigungsprozesses, in Kombination mit dem neuartigen Blechkonzept, leisten die Erkenntnisse einen wichtigen Beitrag zum Verständnisaufbau bzgl. des magnetischen Fertigungseinflusses als auch zu dessen Berücksichtigung in der elektromagnetischen Maschinenauslegung.